TED2015
Greg Gage: How to control someone else's arm with your brain
Greg Gage: Mein Gehirn kontrolliert Ihren Arm
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Greg Gage befindet sich auf seiner Mission, Hirnforschung für alle zugänglich zu machen. In dieser lustigen und ein wenig gruseligen Demonstration zeigt der Neurobiologe und TED Senior Fellow, wie man mithilfe eines einfachen und günstigen Selbstbausatzes einer Person aus dem Publikum den freien Willen rauben kann. Das ist kein billiger Trick; es funktioniert tatsächlich. Aber man muss es gesehen haben, um es zu glauben.
Greg Gage - Neuroscientist
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards. Full bio
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards. Full bio
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Das Gehirn ist komplex und faszinierend.
00:14
The brain is an amazing and complex organ.
0
2318
2952
Viele Leute sind vom Gehirn beeindruckt,
00:17
And while many people
are fascinated by the brain,
are fascinated by the brain,
1
5627
2441
doch nur wenige wissen überhaupt
00:20
they can't really tell you that much
2
8093
1742
wie das menschliche Gehirn funktioniert,
00:21
about the properties
about how the brain works
about how the brain works
3
9865
2237
da es an Schulen nicht unterrichtet wird.
00:24
because we don't teach
neuroscience in schools.
neuroscience in schools.
4
12142
2313
Ein Grund dafür ist,
00:26
And one of the reasons
why is that the equipment
why is that the equipment
5
14455
2443
dass die Ausrüstung
sehr komplex und teuer ist.
sehr komplex und teuer ist.
00:28
is so complex and so expensive
6
16898
2659
00:31
that it's really only done at major
universities and large institutions.
universities and large institutions.
7
19557
4146
So wird nur an großen Unis und
wichtigen Institutionen daran geforscht.
wichtigen Institutionen daran geforscht.
00:35
And so in order to be able
to access the brain,
to access the brain,
8
23703
2239
Um sich wirklich mit dem Gehirn
auseinandersetzen zu können,
auseinandersetzen zu können,
00:37
you really need to dedicate your life
9
25942
1825
muss man es quasi zu
seiner Lebensaufgabe machen
seiner Lebensaufgabe machen
00:39
and spend six and a half years
as a graduate student
as a graduate student
10
27767
2480
und mindestens 6 1/2 Jahre studieren --
00:42
just to become a neuroscientist
to get access to these tools.
to get access to these tools.
11
30247
2955
nur, um Hirnforscher zu werden
und die passenden Geräte zu haben.
und die passenden Geräte zu haben.
00:45
And that's a shame
because one out of five of us,
because one out of five of us,
12
33202
2337
Das ist bedauerlich, denn zukünftig
wird jeder 5. von uns --
wird jeder 5. von uns --
00:47
that's 20 percent of the entire world,
will have a neurological disorder.
will have a neurological disorder.
13
35539
3826
also rund 20 % der Bevölkerung --
an einer neurologischen Erkrankung leiden.
an einer neurologischen Erkrankung leiden.
00:51
And there are zero cures
for these diseases.
for these diseases.
14
39365
3431
Dagegen gibt es noch nichts.
00:54
And so it seems that
what we should be doing
what we should be doing
15
42796
2219
Daher scheint es, am besten zu sein,
00:57
is reaching back earlier
in the eduction process
in the eduction process
16
45015
2417
Neurobiologie schon früh zu unterrichten,
00:59
and teaching students about neuroscience
so that in the future,
so that in the future,
17
47432
4577
sodass man in Zukunft darauf hoffen kann,
dass sich mehr Leute dafür
entscheiden, Hirnforscher zu werden.
entscheiden, Hirnforscher zu werden.
01:04
they may be thinking about possibly
becoming a brain scientist.
becoming a brain scientist.
18
52009
3952
Als ich noch Student war, fanden mein
Kommilitone Tim Marzullo und ich,
Kommilitone Tim Marzullo und ich,
01:08
When I was a graduate student,
my lab mate Tim Marzullo and myself,
my lab mate Tim Marzullo and myself,
19
56064
3694
01:11
decided that what if we took
this complex equipment that we have
this complex equipment that we have
20
59758
3881
dass jeder mit Hirnforschungs-
Equipment arbeiten könne,
Equipment arbeiten könne,
01:15
for studying the brain and made it simple
enough and affordable enough
enough and affordable enough
21
63639
3399
wenn wir dafür sorgen, es einfacher
und günstiger zu machen.
und günstiger zu machen.
01:19
that anyone that you know, an amateur
or a high school student,
or a high school student,
22
67038
3316
Wirklich jeder, ob Amateur oder Schüler,
01:22
could learn and actually participate
in the discovery of neuroscience.
in the discovery of neuroscience.
23
70354
3482
könnte sich dann aktiv
mit dem Thema befassen.
mit dem Thema befassen.
01:25
And so we did just that.
24
73836
1737
Genau das haben wir getan.
01:27
A few years ago, we started
a company called Backyard Brains
a company called Backyard Brains
25
75573
2893
Vor ein paar Jahren gründeten wir
die Firma "Backyard Brains"
die Firma "Backyard Brains"
01:30
and we make DIY neuroscience equipment
and I brought some here tonight,
and I brought some here tonight,
26
78466
4405
und stellen Hirnforschungs-Equipment
zum selber bauen her.
zum selber bauen her.
Ich habe heute etwas mitgebracht,
um Ihnen etwas vorzuführen.
um Ihnen etwas vorzuführen.
01:34
and I want to do some demonstrations.
27
82871
2506
01:37
You guys want to see some?
28
85377
1434
Haben Sie Interesse?
01:38
So I need a volunteer.
29
86811
2963
Ich bräuchte dazu einen Freiwilligen ...
01:41
So right before -- what is your name?
(Applause)
(Applause)
30
89774
2253
Erstmal, wie heißen Sie?
01:44
Sam Kelly: Sam.
31
92027
1043
Sam Kelly: Sam.
01:45
Greg Gage: All right, Sam, I'm going
to record from your brain.
to record from your brain.
32
93070
3025
Also, Sam, ich werde Aufzeichnungen
von Ihrem Hirn machen.
von Ihrem Hirn machen.
01:48
Have you had this before?
33
96095
1754
Haben Sie sowas schon mal gemacht?
01:49
SK: No.
34
97849
1101
SK: Nein.
01:50
GG: I need you to stick out
your arm for science,
your arm for science,
35
98950
2314
Strecken Sie bitte Ihren Arm aus;
der Wissenschaft zu Liebe!
der Wissenschaft zu Liebe!
01:53
roll up your sleeve a bit,
36
101264
1569
Krempeln Sie den Ärmel
bitte ein wenig hoch.
bitte ein wenig hoch.
01:54
So what I'm going to do,
I'm putting electrodes on your arm,
I'm putting electrodes on your arm,
37
102833
2880
01:57
and you're probably wondering,
38
105713
1489
Ich werde jetzt Elektroden
an Ihrem Arm befestigen,
an Ihrem Arm befestigen,
01:59
I just said I'm going to record from your
brain, what am I doing with your arm?
brain, what am I doing with your arm?
39
107202
3739
und Sie fragen sich wohl ...
Ich meinte doch, es geht ums Gehirn,
was will ich also mit Ihrem Arm?
was will ich also mit Ihrem Arm?
02:02
Well, you have about 80 billion neurons
inside your brain right now.
inside your brain right now.
40
110941
3234
Gerade tummeln sich in Ihrem Hirn
rund 80 Milliarden Neuronen,
rund 80 Milliarden Neuronen,
02:06
They're sending electrical messages
back and forth, and chemical messages.
back and forth, and chemical messages.
41
114175
3488
die elektronische und chemische
Nachrichten hin- und hersenden.
Nachrichten hin- und hersenden.
02:09
But some of your neurons
right here in your motor cortex
right here in your motor cortex
42
117663
2673
Aber einige Neuronen aus
Ihrem motorischen Kortex
Ihrem motorischen Kortex
02:12
are going to send messages down
when you move your arm like this.
when you move your arm like this.
43
120336
3095
werden Informationen senden.
02:15
They're going to go down
across your corpus callosum,
across your corpus callosum,
44
123431
2484
Über Ihren Gehirnbalken runter
02:17
down onto your spinal cord
to your lower motor neuron
to your lower motor neuron
45
125915
2534
ins Rückenmark zu den unteren Motoneuronen
und zu diesen Muskeln gesendet.
02:20
out to your muscles here,
46
128449
1269
02:21
and that electrical discharge
is going to be picked up
is going to be picked up
47
129718
2609
Die elektrische Entladung
wird von diesen Elektroden registriert
02:24
by these electrodes right here
48
132327
1534
02:25
and we're going to be able to listen
49
133861
1722
und wir werden hören können,
02:27
to exactly what your brain
is going to be doing.
is going to be doing.
50
135583
2252
was genau Ihr Gehirn tut.
02:29
So I'm going to turn this on for a second.
51
137835
2000
Also ich stelle das mal an.
Haben Sie jemals Ihr Gehirn gehört?
02:31
Have you ever heard
what your brain sounds like?
what your brain sounds like?
52
139835
2296
SK: Nein.
02:34
SK: No.
53
142131
1000
Dann lassen Sie uns das mal testen.
02:35
GG: Let's try it out.
So go ahead and squeeze your hand.
So go ahead and squeeze your hand.
54
143166
2734
02:37
(Rumbling)
55
145900
1072
(Rauschen)
02:38
So what you're listening to,
56
146972
1876
Das was Sie jetzt hören,
02:40
so this is your motor units
happening right here.
happening right here.
57
148848
3263
sind Ihre motorischen Einheiten.
02:44
Let's take a look at it as well.
58
152111
2081
Gucken wir uns das Ganze auch mal an.
02:46
So I'm going to stand over here,
59
154192
2769
Ich werde genau hier stehen
und die App öffnen.
und die App öffnen.
02:49
and I'm going to open up our app here.
60
157009
2143
02:52
So now I want you to squeeze.
61
160028
1699
Bitte machen Sie eine Faust.
02:53
(Rumbling)
62
161727
1000
(Rauschen)
Das sind die motorischen Einheiten
bei der Arbeit, die von ihrem Rückenmark
bei der Arbeit, die von ihrem Rückenmark
02:54
So right here, these are the motor units
that are happening
that are happening
63
162816
2858
02:57
from her spinal cord
out to her muscle right here,
out to her muscle right here,
64
165674
2459
zu ihren Muskeln geleitet werden.
Während sie das tut,
03:00
and as she's doing it,
65
168133
1222
sieht man die elektronische Aktivität.
03:01
you're seeing the electrical activity
that's happening here.
that's happening here.
66
169355
2834
Man kann hier klicken und eine sehen.
03:04
You can even click here
and try to see one of them.
and try to see one of them.
67
172189
2441
Mach das einfach mal weiter.
03:06
So keep doing it really hard.
68
174630
1471
Jetzt haben wir es gestoppt,
03:08
So now we've paused
69
176101
1070
und zwar bei genau einem
motorischen Aktionspotential.
motorischen Aktionspotential.
03:09
on one motor action potential that's
happening right now inside of your brain.
happening right now inside of your brain.
70
177171
4280
Wollen Sie noch ein bisschen mehr sehen?
03:13
Do you guys want to see some more?
71
181451
1776
03:15
(Applause)
72
183227
1583
(Applaus)
Das eben war interessant.
Aber das geht noch besser!
Aber das geht noch besser!
03:16
That's interesting,
but let's get it better.
but let's get it better.
73
184810
2119
03:18
I need one more volunteer.
74
186954
1324
Ich brauche dafür noch einen Freiwilligen.
03:21
What is your name, sir?
75
189857
1630
Wie heissen Sie?
Miguel Goncalves: Miguel.
03:24
Miguel Goncalves: Miguel.
76
192000
1207
GG: Alles klar, Miguel.
03:25
GG: Miguel, all right.
77
193269
1131
Stellen Sie sich bitte da drüben hin.
03:26
You're going to stand right here.
78
194400
1576
03:27
So when you're moving your arm like this,
79
195976
1992
Wenn Sie jetzt Ihren Arm bewegen,
dann sendet Ihr Gehirn ein Signal
an die Muskeln hier
an die Muskeln hier
03:29
your brain is sending a signal
down to your muscles right here.
down to your muscles right here.
80
197968
3115
03:33
I want you to move your arm as well.
81
201083
1774
Bitte bewegen Sie nun Ihren Arm.
03:34
So your brain is going to send
a signal down to your muscles.
a signal down to your muscles.
82
202857
2874
Ihr Gehirn sendet ein Signal
an Ihre Muskeln.
an Ihre Muskeln.
03:37
And so it turns out that there is
a nerve that's right here
a nerve that's right here
83
205731
3849
Es stellt sich heraus,
dass hier ein Nerv ist,
dass hier ein Nerv ist,
03:41
that runs up here that innervates
these three fingers,
these three fingers,
84
209580
2756
der hierentlang nach oben verläuft
und diese drei Finger anregt und
und diese drei Finger anregt und
03:44
and it's close enough to the skin
that we might be able
that we might be able
85
212336
2676
nahe genug an der Oberfläche ist,
diese Anregung stimulieren zu können.
03:47
to stimulate that so that what we can do
86
215012
2334
Wir werden also die Hirnsignale,
die an Ihre Hand gesendet werden,
die an Ihre Hand gesendet werden,
03:49
is copy your brain signals
going out to your hand
going out to your hand
87
217346
3486
reproduzieren und an Ihre Hand senden,
03:52
and inject it into your hand,
88
220832
1521
03:54
so that your hand will move
when your brain tells your hand to move.
when your brain tells your hand to move.
89
222353
3373
dass sich Ihre Hand bewegen wird,
wenn Ihr Gehirn es Ihnen sagt.
wenn Ihr Gehirn es Ihnen sagt.
Sie wird Ihnen in gewisser Weise
Ihren freien Willen nehmen.
Ihren freien Willen nehmen.
03:57
So in a sense, she will take away
your free will
your free will
90
225726
3207
04:00
and you will no longer have
any control over this hand.
any control over this hand.
91
228933
2960
Diese Hand wird nicht mehr kontrollierbar.
Alles klar?
04:03
You with me?
92
231964
1603
Ich muss Sie also nur verbinden,
04:05
So I just need to hook you up.
93
233567
2051
04:07
(Laughter)
94
235618
1751
(Lachen)
04:09
So I'm going to find your ulnar nerve,
95
237369
2061
Ich suche jetzt Ihren Ellennerv,
04:11
which is probably right around here.
96
239430
1962
er ist wahrscheinlich irgendwo hier.
Auf was Sie sich da nur eingelassen haben.
04:14
You don't know what you're signing up for
97
242630
2001
04:16
when you come up.
98
244631
1095
04:17
So now I'm going to move away
and we're going to plug it in
and we're going to plug it in
99
245734
2765
Ich werde jetzt mal weggehen
und es in unsere Mensch-Mensch Verbindung
hier drüben einsteckern.
hier drüben einsteckern.
04:20
to our human-to-human interface over here.
100
248524
2051
04:24
Okay, so Sam, I want you
to squeeze your hand again.
to squeeze your hand again.
101
252345
3047
Okay Sam, machen Sie
bitte wieder eine Faust.
bitte wieder eine Faust.
04:29
Do it again. Perfect.
102
257194
1958
Und nochmal, perfekt.
Ich stöpsel Sie jetzt hier rein,
04:31
So now I'm going to hook you up
over here so that you get the --
over here so that you get the --
103
259152
3003
04:34
It's going to feel
a little bit weird at first,
a little bit weird at first,
104
262155
2244
das wird sich erst mal komisch anfühlen,
04:36
this is going to feel like a --
(Laughter)
(Laughter)
105
264399
2464
(Lachen)
04:38
You know, when you lose your free will,
and someone else becomes your agent,
and someone else becomes your agent,
106
266863
3817
Wenn jemand Ihren freien Willen
nimmt und über sie bestimmt,
nimmt und über sie bestimmt,
04:42
it does feel a bit strange.
107
270680
1626
fühlt sich das natürlich merkwürdig an.
04:44
Now I want you to relax your hand.
108
272306
1902
Entspannen Sie Ihre Hand ...
04:46
Sam, you're with me?
109
274208
1324
Sind Sie bereit, Sam?
04:47
So you're going to squeeze.
110
275532
1465
Sie machen wieder eine Faust,
04:48
I'm not going to turn it on yet,
so go ahead and give it a squeeze.
so go ahead and give it a squeeze.
111
276997
3287
Ich schalte es noch nicht an,
also fangen Sie gleich an.
also fangen Sie gleich an.
04:52
So now, are you ready, Miguel?
112
280284
1956
Also, bereit Miguel?
"So bereit wie man sein kann."
04:54
MG: Ready as I'll ever be.
113
282240
1822
04:56
GG: I've turned it on, so go ahead
and turn your hand.
and turn your hand.
114
284062
3203
Ich habe es jetzt angestellt,
also bewegen Sie bitte Ihre Hand.
also bewegen Sie bitte Ihre Hand.
04:59
Do you feel that a little bit?
MG: Nope.
MG: Nope.
115
287265
2033
Spüren Sie das?
Miguel: Nein.
Miguel: Nein.
05:01
GG: Okay, do it again?
MG: A little bit.
MG: A little bit.
116
289298
1900
Okay, versuchen Sie es nochmal.
Miguel: Ganz schwach.
Miguel: Ganz schwach.
05:03
GG: A little bit? (Laughter)
117
291198
1686
Ganz schwach nur? (Lachen)
05:04
So relax.
118
292884
1025
Entspannen Sie sich einfach.
05:05
So hit it again.
119
293909
1416
Und noch mal.
05:07
(Laughter)
120
295325
1196
(Lachen)
05:08
Oh, perfect, perfect.
121
296521
1705
Perfekt, wirklich super.
05:10
So relax, do it again.
122
298226
1884
Entspannen Sie sich, und noch mal.
05:12
All right, so right now,
123
300110
2768
Okay, also jetzt gerade
05:14
your brain is controlling your arm
and it's also controlling his arm,
and it's also controlling his arm,
124
302878
4401
kontrolliert Ihr Hirn
Ihre beiden Arme,
Ihre beiden Arme,
05:19
so go ahead and just do it one more time.
125
307279
2192
machen Sie das Ganze gleich noch mal.
05:21
All right, so it's perfect. (Laughter)
126
309471
2033
Super. (Lachen)
05:23
So now, what would happen
if I took over my control of your hand?
if I took over my control of your hand?
127
311504
3761
Was würde jetzt passieren, wenn ich
Ihren Arm kontrollieren würde?
Ihren Arm kontrollieren würde?
05:27
And so, just relax your hand.
128
315265
2243
Entspannen Sie Ihre Hand noch einmal.
05:29
What happens?
129
317508
2218
Was passiert?
05:31
Ah, nothing.
130
319726
1034
Gar nichts passiert.
05:32
Why not?
131
320760
1538
Und wieso nicht?
05:34
Because the brain has to do it.
132
322298
1695
Weil das Gehirn es kontrollieren muss.
05:35
So you do it again.
133
323993
1314
Machen Sie es nochmal, Sam.
05:37
All right, that's perfect.
134
325346
2434
Genau. Funktioniert prima!
Danke, dass Sie so gut mitgemacht haben.
05:39
Thank you guys for being
such a good sport.
such a good sport.
135
327780
2539
05:42
This is what's happening
all across the world --
all across the world --
136
330319
2256
Das passiert überall auf der Welt --
05:44
electrophysiology!
137
332575
1336
Elektrophysiologie!
05:45
We're going to bring on
the neuro-revolution.
the neuro-revolution.
138
333911
2247
Wir werden eine Neuro-Revolution starten!
05:48
Thank you.
139
336158
1017
Vielen Dank allerseits!
05:49
(Applause)
140
337175
1753
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Greg Gage - NeuroscientistTED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards.
Why you should listen
As half of Backyard Brains, neuroscientist and engineer Greg Gage builds the SpikerBox -- a small rig that helps kids understand the electrical impulses that control the nervous system. He's passionate about helping students understand (viscerally) how our brains and our neurons work, because, as he said onstage at TED2012, we still know very little about how the brain works -- and we need to start inspiring kids early to want to know more.
Before becoming a neuroscientist, Gage worked as an electrical engineer making touchscreens. As he told the Huffington Post: "Scientific equipment in general is pretty expensive, but it's silly because before [getting my PhD in neuroscience] I was an electrical engineer, and you could see that you could make it yourself. So we started as a way to have fun, to show off to our colleagues, but we were also going into classrooms around that time and we thought, wouldn't it be cool if you could bring these gadgets with us so the stuff we were doing in advanced Ph.D. programs in neuroscience, you could also do in fifth grade?" His latest pieces of gear: the Roboroach, a cockroach fitted with an electric backpack that makes it turn on command, and BYB SmartScope, a smartphone-powered microscope.
Greg Gage | Speaker | TED.com